ポリアミン輸送系とNMDA受容体の構造・機能協関

多胺转运系统与NMDA受体的结构和功能关系

• 批准号: 09257205
• 负责人: 柏木 敬子
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09257205/
• 关键词: ポリアミン; NMDA受容体; 結合部位; site-directed mutagenesis; 活性促進; チャネルブロック; 基質結合蛋白質

1.NMDA受容体はポリアミン、特にスペルミンによりその活性が二面的に調節されている。すなわち、スペルミンは脱分極時には活性を促進し、過分極時には活性を阻害(チャネルブロック〕する。この2カ所のスペルミン結合部位を決定するために、1アミノ酸残基置換変異NMDA受容体をアフリカツメガエル卵母細胞上に発現させ、活性を測定した。スペルミンによる活性促進は電圧を-20mVに固定してNRl_A/2B NMDA受容体を用いて測定し、活性阻害は電圧を-100mVに固定してNRl_ANMDA受容体を用いて測定した。また、活性阻害に関しては、促進作用を持たないポリアミン誘導体であるダンシルスペルミンを用いて確認した。その結果、スペルミンによる脱分極時の促進にはGlu342、Trp608、Trp611、Asn616、Trp647、Asp669が関与し、過分極時の阻害にはTrp563、Asn616、Glu621、Asp669が関与していた。すなわち、2カ所のスペルミン結合部位の一部は重複しており、膜内外の電位差によりスペルミンが膜中に移動していくと推定された。2.プトレスシン取り込み系を構成する基質結合蛋白質PotFの構造とプトレスシン結合部位を、X線結晶構造解析及び、1アミノ酸残基置換変異PotFを作製することにより明らかにした。基質プトレスシンの結合にはNドメインのTrp37、Ser38、Asp39、Tyr40,Ser85、Ser87、CドメインのGlul85、Trp244、Asp247、及びリンカー領域のPhe276、Asp278が関与していた。なかでも、Trp37、Ser85、Glu185、Trp244、Asp247、及びAsp278の変異によりプトレスシン結合活性及びプトレスシン取り込み活性ともにほほ完全に消失した。

1. NMDA receptors are regulated on both sides of the spectrum. The activity is promoted when depolarization occurs, and is inhibited when depolarization occurs. 2. Determination of the binding sites of these two proteins 1. Determination of the activity of these proteins in the oocyte The activity of NRl_A/2B NMDA receptor was measured at-20mV and the activity of NRl_A/2B NMDA receptor was measured at-100mV. The activity of the inhibitor is related to the promotion of the inhibitor. As a result, Glu342, Trp608, Trp611, Asn616, Trp647, Asp669 are related to the promotion of depolarization, and Trp563, Asn616, Glu621, Asp669 are related to the inhibition of depolarization. A part of the binding site is repeated, and the potential difference between the inside and outside of the membrane is estimated to be shifted in the membrane. 2. The structure of matrix binding protein PotF, X-ray crystal structure analysis and the structure of acid residue substitution PotF The binding factors of the matrix include Trp37, Ser38, Asp39, Tyr40,Ser85, Ser87, Glul85, Trp244, Asp247, and Phe276 and Asp278. The binding activity of Trp37, Ser85, Glu185, Trp244, Asp247, and Asp278 was completely lost.

项目成果

T.Fukuchi-Shimogori et al.: "Malignant transformation by overproduction of translation initiation factor eIF4G." Cancer Res.57. 5041-5044 (1997)

T.Fukuchi-Shimogori 等人：“翻译起始因子 eIF4G 过量产生的恶性转化。”

K. Kashiwagi et al.: "Excretion and uptake of putrescine by the PotE protein in Escherichia coli." J. Biol. Chem.272. 6318-6323 (1997)

K. Kashiwagi 等人：“大肠杆菌中 PotE 蛋白对腐胺的排泄和吸收。”

K.Kashiwagi et al.: "Block and modulation of N-methyl-D-aspartate receptors by polyamines and protons.Role of amino acid residues in the transmembrane and pore-forming regions of NR1 and NR2 subunits." Mol.Pharmacol.52. 701-713 (1997)

K.Kashiwagi 等人：“通过多胺和质子阻断和调节 N-甲基-D-天冬氨酸受体。氨基酸残基在 NR1 和 NR2 亚基的跨膜和孔形成区域中的作用。”

J. Chao et al.: "N^1-Dansyl-spermine and N^1-(n-octanesulfonyl)-spermine, novel glutamate receptor antagonists : block and permeation of N-methy-D-aspartate receptors." Mol. Pharmacol.51. 861-871 (1997)

J. Chao 等人：“N^1-丹酰精胺和 N^1-(正辛磺酰)-精胺，新型谷氨酸受体拮抗剂：阻断和渗透 N-甲基-D-天冬氨酸受体。”

K.Igarashi et al.: "Molecular mechanism of polyamines stimulation of the synthesis of oligopeptide binding protein." J.Biol.Chem.272. 4058-4064 (1997)

K.Igarashi 等人：“多胺刺激寡肽结合蛋白合成的分子机制”。